對自攻鋼螺套鋁制汽車鋁合金車體松動、脫落進(jìn)行原因分析及工藝試驗，通過鉆進(jìn)改進(jìn)措施及預(yù)緊力校驗裝置，了產(chǎn)品質(zhì)量，改進(jìn)方法推廣后取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。

　　自攻鋼螺套是一種增強(qiáng)螺紋強(qiáng)度的緊固件，它嵌在鋁合金材料中可以形成強(qiáng)度高的內(nèi)螺紋孔，屬異種金屬連接。自攻鋼螺套是通過特制的旋進(jìn)式起子旋入鉆出且比其外徑小的底孔，通過自身外徑的切絲線在孔壁上形成內(nèi)螺紋，使母材與鋼螺套結(jié)合。

　　自攻鋼螺套材料采用303、304不銹鋼，自攻鋼螺套廣泛用于鋁合金車體。每部車都有幾百部，小到達(dá)架上的纜索支架安裝，大到車身之間的貫道安裝，都是通過它來連接的。自攻鋼螺套的安裝，其安裝屬于“八防”工序，主要是預(yù)防鋼螺套安裝后發(fā)生松動或脫落。自攻鋼螺套安裝后，與母材表面平齊(或微低于母材表面)，且在規(guī)定的扭力范圍內(nèi)不會出現(xiàn)松動、脫落。

　　1.生產(chǎn)方面的問題。

　　實踐中發(fā)現(xiàn)鋼螺套安裝有下列現(xiàn)象：①鋼絲套沒有打進(jìn)。②與母材不垂直，呈斜度。③鋼螺套過度打磨。④裝配過程中發(fā)生設(shè)備安裝松動。類似于圖2。

　　由于鋁合金比鋼螺套強(qiáng)度低，且母材底孔螺紋經(jīng)常損壞，因此在返工時，只能采用補(bǔ)焊后重裝或擴(kuò)孔后攻入異形鋼螺套兩種方法進(jìn)行解決，這一過程所花費(fèi)的時間至少是正常運(yùn)行的數(shù)百倍，而后者對以后的維護(hù)不利。與此同時，汽車運(yùn)行中出現(xiàn)鋼螺套松脫，就會導(dǎo)致零件脫落，造成行車安*事故。

　　2.問題分析。

　　通過對安裝過程中常見問題和產(chǎn)生原因的分析，得到它們之間的關(guān)系。如圖3所示，底孔質(zhì)量是造成問題的主要原因，以底孔直徑太小和太大為主要原因，底孔或攻入時不垂直是次要原因。在生產(chǎn)中鉆底孔時所用的手風(fēng)鉆和鉆頭直徑，對底孔直徑的影響都需要加以驗證。

　　3.過程測試。

　　選擇M12×12毫米自攻鋼螺紋套筒進(jìn)行工藝試驗，試驗步驟如下。

　　1)鉆底孔時，*先用φ14.9mm鉆頭，其次用φ15.0mm鉆頭，第三排用φ15.1mm。

　　2)測量和記錄底孔直徑。

　　3)安裝鋼螺套，A、B、C系列采用樂泰膠243、D.E和F系列采用樂泰膠277，其他置鋼螺套需要檢查并記錄外徑。

　　4)在常溫下干燥24h以上時，對的鋼螺套進(jìn)行扭力測試，扭力值為53N.m，記錄扭力試驗。

　　5)在鋼螺套上作防松標(biāo)記。

　　6)A.B.E和F系列鋼螺套用普通扳手和8.8級螺栓進(jìn)行拆卸試驗，記錄拆卸次數(shù)。

　　7)考慮到車輛總裝和使用期的維修需求，用風(fēng)動棘輪扳手和8.8級螺栓對C.D列鋼螺套進(jìn)行拆卸試驗，記錄拆卸次數(shù)。

　　測試結(jié)果見表1。

　　1)當(dāng)采用普通鉆孔方法，在此條件下安裝的鋼螺套在10次內(nèi)可以承受10次內(nèi)重復(fù)拆裝，使用普通鉆孔方法在φ14.9mm，φ15.0mm和φ15.1mm的鉆頭中進(jìn)行。

　　2)涂涂樂泰膠243和277的鋼絲套，在有限制的拆裝次數(shù)(10次)內(nèi)，沒有差別，沒有脫落，能夠滿足使用要求。

　　3)采用手動棘輪扳手和失速式風(fēng)動棘輪扳手安裝拆卸鋼螺套，在沒有明顯差別的情況下，鋼絲套沒有脫落。

　　4)A-3.C-3.D-3三個鋼質(zhì)螺套使用φ15.1mm鉆頭鉆底孔徑≥15.27mm，不管是采用手動棘輪扳手，還是采用風(fēng)動棘輪扳手進(jìn)行安裝和拆卸，都出現(xiàn)了松動和脫落，能夠反復(fù)拆裝的次數(shù)明顯減少。

　　通過分析發(fā)現(xiàn)，鋼螺套在底孔直徑過大是導(dǎo)致鋼螺套脫落的主要原因，在不同工況下鋼螺套可承受多次拆裝，如能按工藝要求安裝鋼螺套，可重復(fù)進(jìn)行拆裝。

　　4.過程改進(jìn)措施。

　　根據(jù)工藝試驗中發(fā)現(xiàn)的問題，采取了以下生產(chǎn)措施。

　　1)鉆底孔時，先在車體表面劃底孔定位，然后打樣沖眼后，先鉆出導(dǎo)孔，選擇比自攻螺套外螺紋小徑小0.1~0.2mm的鉆頭擴(kuò)底。鉆機(jī)選用小0.1mm的鉆頭;手工電鉆(風(fēng))垂直水平面鉆頭選擇小0.1mm，平行水平面鉆頭選擇小0.2mm。

　　2)用孔徑檢查設(shè)備檢測底孔(見圖5)。①當(dāng)*小孔徑檢驗棒能插入*大孔徑檢驗棒不能插入時，應(yīng)說明底孔直徑合格。②如果能夠同時插入*小孔徑檢查棒和*大孔徑檢測棒，則表明底孔不合格，孔徑偏大，自攻螺套安裝后就會松動。③如果*小孔徑檢驗桿無法插入，則表明底孔偏小，自攻螺套將無法攻破，并且孔徑需要再擴(kuò)大。

　　3)檢查底孔的垂直。把*小孔徑檢查桿插入有孔直徑符合要求的底孔內(nèi)，并將角尺底座與基材貼上，另一端沿沿基板外面即可測量。

　　4)測定抗扭強(qiáng)度的數(shù)值。六角頭螺栓旋入已安裝的自攻螺套上，調(diào)整扭力扳手預(yù)緊力，自攻螺套不發(fā)生圓周旋轉(zhuǎn)，抗扭合格，取下量測裝置中的套筒3，重新旋進(jìn)六角頭螺栓，擰入安裝好的自攻螺套，調(diào)整扭力扳手，然后進(jìn)行預(yù)緊，到達(dá)測量值后，自攻螺套沒有被拉出，說明自攻螺套受此預(yù)緊力的影響，符合要求。

　　5.適用的影響。